本安型安全柵介紹 本安型安全柵應(yīng)用在本安防爆系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中，它是安裝于安全場(chǎng)所并含有本安電路和非本安電路的裝置，電路中通過(guò)限流和限壓電路限制了送往現(xiàn)場(chǎng)本安回路的能量，從而防止非本安電路的危險(xiǎn)能量串入本安電路，它在本安防爆系統(tǒng)中稱為關(guān)聯(lián)設(shè)備[見(jiàn)
本安型安全柵介紹
本安型安全柵應(yīng)用在本安防爆系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中，它是安裝于安全場(chǎng)所并含有本安電路和非本安電路的裝置，電路中通過(guò)限流和限壓電路限制了送往現(xiàn)場(chǎng)本安回路的能量，從而防止非本安電路的危險(xiǎn)能量串入本安電路，它在本安防爆系統(tǒng)中稱為關(guān)聯(lián)設(shè)備[見(jiàn)術(shù)語(yǔ)解釋]，是本安系統(tǒng)的重要組成部分。
由于安全柵被設(shè)計(jì)為介于現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備與控制室設(shè)備之間的一個(gè)限制能量的接口，因此無(wú)論控制室設(shè)備處于正?；蚬收蠣顟B(tài)，安全柵都能確保通過(guò)它傳送給現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的能量是本質(zhì)安全的。
中國(guó)國(guó)家儀器儀表防爆安全監(jiān)督站是中華人民共和國(guó)地區(qū)監(jiān)督生產(chǎn)安全防爆產(chǎn)品的機(jī)構(gòu)，對(duì)本安型安全柵產(chǎn)品有著嚴(yán)格、科學(xué)、詳細(xì)的規(guī)定，只有通過(guò)該監(jiān)督站認(rèn)證的企業(yè)及其所開(kāi)發(fā)生產(chǎn)的產(chǎn)品才具備符合標(biāo)準(zhǔn)的安全性能，否則可能會(huì)給使用方的設(shè)備、人員和生產(chǎn)造成無(wú)可估量的損害。
術(shù)語(yǔ)解釋：關(guān)聯(lián)設(shè)備
一種安裝在安全場(chǎng)所，本安電氣設(shè)備與非本安電氣設(shè)備之間的相連的電氣設(shè)備。
安裝位置
安全柵安裝于安全場(chǎng)所，接收來(lái)自危險(xiǎn)區(qū)的信號(hào),輸出安全信號(hào)到安全區(qū)或危險(xiǎn)區(qū).
安全柵的結(jié)構(gòu)形式
常見(jiàn)的安全柵結(jié)構(gòu)形式分為齊納式和隔離式.
從熱控技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)看，今后新建及改造的大機(jī)都將采用分散控制系統(tǒng)（DCS）。DCS的安裝、調(diào)試工作從廠用受電前開(kāi)始到機(jī)組移交生產(chǎn)，貫穿機(jī)組調(diào)試工作的始終，對(duì)于保證機(jī)組高質(zhì)量完成168h試運(yùn)、移交生產(chǎn)、爭(zhēng)創(chuàng)精品工程具有十分重要的作用。本文重點(diǎn)介紹有關(guān)DCS的安裝、調(diào)試中經(jīng)常出現(xiàn)的問(wèn)題及進(jìn)措施。
一、DCS的安裝要求
1.1 DCS對(duì)環(huán)境的要求
安裝DCS設(shè)備時(shí)，安裝環(huán)境對(duì)DCS的運(yùn)行狀況有很大的影響，因此要十分重視安裝DCS設(shè)備的環(huán)境。安裝DCS設(shè)備必須在其安裝位置的室內(nèi)裝修、消防、空調(diào)等安裝工作結(jié)束，環(huán)境清潔，溫度、濕度適宜，必要時(shí)能投用空調(diào)的情況下才能開(kāi)始，以避免因溫度損傷和積塵臟污造成以后的設(shè)備運(yùn)行隱患。計(jì)算機(jī)系統(tǒng)附近不應(yīng)用較大的動(dòng)力電器設(shè)備，不應(yīng)在計(jì)算機(jī)室內(nèi)使用較大功率的對(duì)講機(jī)、手提電話等，即環(huán)境磁場(chǎng)強(qiáng)度應(yīng)限制在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)規(guī)范所允許的最小磁場(chǎng)強(qiáng)度以下。在華能福州電廠二期工程1號(hào)機(jī)組的試運(yùn)過(guò)程中曾發(fā)生過(guò)因在電子設(shè)備間使用對(duì)講機(jī)造成信號(hào)抖動(dòng)的現(xiàn)象。
1.2 DCS對(duì)接地的要求
控制系統(tǒng)的妝地是為了給整個(gè)系統(tǒng)提供一個(gè)統(tǒng)一的、公共的、以大地為零的基準(zhǔn)電壓參考點(diǎn)。當(dāng)供電或設(shè)備出現(xiàn)故障時(shí)，通過(guò)有效地接地系統(tǒng)承受過(guò)載電流，并迅速傳至大地。還可以為DCS設(shè)備提供屏蔽、消除干擾。因此，正確的接地是保證控制能夠穩(wěn)定、安全運(yùn)行的關(guān)鍵之一。DCS對(duì)接地有非常嚴(yán)格的要求。經(jīng)驗(yàn)表明，在調(diào)試、試運(yùn)階段，很多熱控系統(tǒng)的故障是由于接地不當(dāng)此起的。
在接地系統(tǒng)中，比較容易出現(xiàn)的問(wèn)題有：(1)連接頭未壓焊或焊接不牢造成虛焊；(2)螺栓連接點(diǎn)因震動(dòng)而引起松動(dòng)；(3)連接點(diǎn)因腐蝕引起接觸不良；(4)接地極電阻增大，接地極同電網(wǎng)斷開(kāi)；(5)地線布線不合理。
1.3 對(duì)電纜敷設(shè)的要求
在新疆紅雁池第二發(fā)電有限責(zé)任公司一期工程1號(hào)機(jī)機(jī)組的調(diào)試過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)DCS端子柜公共端有電壓被抬高現(xiàn)象，除去正常工作電壓外仍有80～180V交流感應(yīng)電壓，致使部分設(shè)備我法正常操作，甚至正常運(yùn)行的設(shè)備莫名其妙跳閘。經(jīng)過(guò)仔細(xì)分析和檢查，發(fā)現(xiàn)電動(dòng)門開(kāi)關(guān)狀態(tài)線因與操作電源220V線公用1根電纜，造成開(kāi)關(guān)狀態(tài)線帶上很高的感應(yīng)電壓。經(jīng)與各單位協(xié)商后，將電動(dòng)門開(kāi)關(guān)狀態(tài)線單放在1根電纜中，與操作電源分開(kāi)，此問(wèn)題才解決。
實(shí)踐證明，電磁干擾已成為影響儀表顯示、自動(dòng)投入和保護(hù)正確動(dòng)作的重要因素。在抗電磁干擾的諸多方法中，行之有效的措施之一是嚴(yán)格按照強(qiáng)、弱電電纜分層排放的原則進(jìn)行電纜安裝敷設(shè)。另外，電纜的走向應(yīng)盡量遠(yuǎn)離和避開(kāi)熱源，以免損壞電纜。
1.4 對(duì)接、改線的要求
DCS的接、改線工作是實(shí)現(xiàn)全廠設(shè)備自動(dòng)化的重要環(huán)節(jié)。為保證接、改線工作的順利進(jìn)行必須注意以下事項(xiàng)：(1)DCS所有外部接、改線工作均由施工單位完成，內(nèi)部接、改線工作由DCS廠家完成；(2)施工單位在接、改線前應(yīng)通知調(diào)試單位拔出相關(guān)模件；(3)已經(jīng)傳動(dòng)完成的接線，施工單位在改動(dòng)時(shí)必須征得調(diào)試單位的同意。
1.5 對(duì)電源系統(tǒng)的要求
一些小型組在此方面常常有所忽略，甚至部人控制系統(tǒng)只有1路電源。例如，新疆紅雁池第二發(fā)電廠1號(hào)機(jī)組的FSSS只有1路電源，后在調(diào)試單位的強(qiáng)烈要求下，廠家才對(duì)電源系統(tǒng)做了改進(jìn)。熱控控制系統(tǒng)對(duì)電源系統(tǒng)的最基本要求是必須有2路電源，且2路電源之間可以正常切換。這樣，才能保證控制系統(tǒng)的正常運(yùn)行。
二、DCS調(diào)試中的主要問(wèn)題
2.1 DCS的靜態(tài)調(diào)試
2.1.1 在DCS調(diào)試過(guò)程中首先要做的是DCS的受電工作。如果受電工作做得不夠仔細(xì)，可能造成模件、CPU，甚至主機(jī)的損壞。
受電前應(yīng)主要注意的事項(xiàng)：(1)檢查電源回路的絕緣；(2)系統(tǒng)的接地電阻是否滿足要求；(3)各分路電源開(kāi)關(guān)應(yīng)在斷開(kāi)位置；(4)全部功能模件應(yīng)在拔出位置；(5)必要時(shí)應(yīng)對(duì)供電電源波形進(jìn)行檢查。
受電中應(yīng)主要注意的事項(xiàng)：(1)受電順序應(yīng)從總電源開(kāi)關(guān)，機(jī)柜電源開(kāi)關(guān)，到模件和子模件逐級(jí)進(jìn)行；(2)受電應(yīng)逐機(jī)柜、逐系統(tǒng)進(jìn)行，待一個(gè)機(jī)柜／系統(tǒng)受電測(cè)度完畢且恢復(fù)正常后，方可給下一機(jī)柜/系統(tǒng)受電；(3)受電過(guò)程中如遇問(wèn)題發(fā)生，應(yīng)立即停止受電工作，待分析查明原因，排除故障后再行恢復(fù)受電。
2.1.2 在調(diào)試過(guò)程中經(jīng)常遇到燒損模件的情況。雖然燒損模件的原因很多，但最主要的還是由于接線錯(cuò)誤或就地一些原因?qū)е峦饣芈窂?qiáng)電竄入。為防止模件燒損，應(yīng)注意以下事項(xiàng)：
(1)模件I／O通道測(cè)試前，先將模件的外部接線斷開(kāi)，松開(kāi)模件的電源保險(xiǎn)，再插入模件，送上電源保險(xiǎn)。模件測(cè)試工作完成后，必須將模件推出。
(2)DCS與外接設(shè)備傳動(dòng)試驗(yàn)前，先檢查端子柜與外回路的接線應(yīng)正確無(wú)誤，用萬(wàn)用表檢查該設(shè)備對(duì)應(yīng)模件所有背針的接地情況以及對(duì)地交、直流電壓，不應(yīng)有強(qiáng)電竄入。檢查無(wú)問(wèn)題后再插入模件進(jìn)行試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)束后將模件推出。如該模件上另一設(shè)備需要傳動(dòng)時(shí)重復(fù)上述工作。只有該模件上的所有設(shè)備均做過(guò)傳動(dòng)試驗(yàn)后方可將模件置于插入位置。
(3)對(duì)于未做傳動(dòng)或系統(tǒng)調(diào)試的模件，不應(yīng)在插入位置。
(4)盡量不要帶電插拔模件。
(5)加強(qiáng)安裝與調(diào)試的協(xié)調(diào)工作，避免同一系統(tǒng)的交叉作業(yè)。
2.2 DCS的動(dòng)態(tài)試運(yùn)
2.2.1 計(jì)算機(jī)死機(jī)的問(wèn)題
在國(guó)華準(zhǔn)格爾發(fā)電有限責(zé)任公司1號(hào)機(jī)組和寧夏國(guó)電石嘴山發(fā)電有限責(zé)任公司1號(hào)機(jī)組調(diào)試過(guò)程中，均遇到SIEMENS TXP系統(tǒng)中的AP死機(jī)問(wèn)題。其主要原因是：(1)在調(diào)試過(guò)程中做了大量修改，使得AP內(nèi)積存了大量垃圾；(2)某些功能區(qū)分配不合理，計(jì)算機(jī)負(fù)荷過(guò)重等。因此，在機(jī)組動(dòng)態(tài)試運(yùn)中應(yīng)盡可能對(duì)組態(tài)不進(jìn)行任何修改，如確需修改，一定要報(bào)請(qǐng)?jiān)囘\(yùn)指揮部批準(zhǔn)后方可進(jìn)行。修改組態(tài)有記錄并由DCS廠家完成。另外，由于TXP系統(tǒng)在運(yùn)行過(guò)程中會(huì)自動(dòng)生成一些垃圾文件，因此要求系統(tǒng)管理員對(duì)系統(tǒng)定時(shí)進(jìn)行清理。
2.2.2 缺陷處理
在華能上安電廠1號(hào)機(jī)組的168h試運(yùn)過(guò)程中，安裝單位熱控調(diào)試班1個(gè)人去就地處理送風(fēng)機(jī)的1個(gè)溫度測(cè)點(diǎn)，不慎將另外1個(gè)好的溫度測(cè)點(diǎn)的線解除，導(dǎo)致機(jī)組跳閘?？梢?jiàn)機(jī)組運(yùn)行過(guò)程中缺陷的處理一定要非常慎重。缺陷處理前，應(yīng)先填寫(xiě)缺陷處理單，同運(yùn)行人員聯(lián)系并經(jīng)過(guò)批準(zhǔn)后再進(jìn)行處理。
2.2.3 信號(hào)隔離
在很多現(xiàn)場(chǎng)的調(diào)試過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)凡是就地電動(dòng)調(diào)節(jié)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的電動(dòng)調(diào)門在指令回路中均需加裝隔離器。主要原因是由于DCS中指令的電源接地直接接至大地，而電動(dòng)調(diào)門的地線不接地，導(dǎo)致電源不匹配使得調(diào)門不能正常動(dòng)作。加裝隔離器后DCS的電源浮空，與就地一致。常見(jiàn)的有送風(fēng)機(jī)動(dòng)葉、引風(fēng)機(jī)靜葉、一次風(fēng)機(jī)導(dǎo)葉等，均需加裝隔離器。
2.2.4 邏輯問(wèn)題
(1)“汽包水位高、低”，“爐膛壓力高、低”發(fā)，MFT信號(hào)，加2～5s的延時(shí)。其目的主要是為了防止信號(hào)受到干擾，況且加短暫延時(shí)不會(huì)對(duì)機(jī)組產(chǎn)生危害。
(2)MFT邏輯中經(jīng)常會(huì)有“2臺(tái)火檢冷卻風(fēng)機(jī)均跳閘”發(fā)MFT，而2臺(tái)火檢冷卻風(fēng)機(jī)之間也有聯(lián)鎖關(guān)系，最基本的一點(diǎn)就是1臺(tái)火檢冷卻風(fēng)機(jī)跳閘會(huì)聯(lián)啟另外1臺(tái)風(fēng)機(jī)。但1臺(tái)風(fēng)機(jī)跳閘在聯(lián)啟另外1臺(tái)機(jī)機(jī)的過(guò)程中會(huì)瞬時(shí)出現(xiàn)2臺(tái)風(fēng)機(jī)都跳閘的狀態(tài)，這時(shí)就有可能導(dǎo)致MFT的發(fā)生。因此需要在“2臺(tái)火檢冷卻風(fēng)機(jī)均跳閘”發(fā)MFT的信號(hào)中加延時(shí)，延時(shí)的長(zhǎng)短以能保證2臺(tái)風(fēng)機(jī)正常聯(lián)鎖的最短時(shí)間為宜。類似的情況還有密封風(fēng)機(jī)、空預(yù)器等自身跳閘后會(huì)影響其他設(shè)備運(yùn)行安全的設(shè)備，這些設(shè)備的邏輯都要注意嚴(yán)謹(jǐn)。
(3)熱控專業(yè)在試運(yùn)值班期間的主要任務(wù)之一是設(shè)備跳閘后的問(wèn)題查找及分析。為快速準(zhǔn)確找到問(wèn)題所在，建重要輔機(jī)均做出“首出邏輯”，主要包括MFY邏輯、ETS邏輯、給水泵跳閘邏輯、磨煤機(jī)跳閘邏輯等跳閘條件較多的設(shè)備。這樣，會(huì)給事故分析帶來(lái)便利，利于機(jī)組快速啟動(dòng)。另外，問(wèn)題查明后應(yīng)盡快匯報(bào)給當(dāng)值項(xiàng)目經(jīng)理。
2.2.5 其他常見(jiàn)問(wèn)題
(1)汽包水位的顯示問(wèn)題。在很多現(xiàn)場(chǎng)都會(huì)遇到在額定工況下汽包水位在DCS的顯示與電接點(diǎn)的顯示偏差較大，達(dá)50～100mm。經(jīng)過(guò)壓力、溫度修正的DCS中顯示應(yīng)該是最準(zhǔn)確的。而電接點(diǎn)未經(jīng)過(guò)修正且電極有可能受污染可損壞等原因造成顯示不準(zhǔn)確。
(2)PLC與DCS之間、旁路系統(tǒng)與DCS之間、DEH與DCS之間的通訊常常會(huì)出現(xiàn)中斷的現(xiàn)象。這在現(xiàn)場(chǎng)的調(diào)試過(guò)種中要加以注意。
(3)寧夏國(guó)電石嘴山發(fā)電有限責(zé)任公司1號(hào)機(jī)組調(diào)試過(guò)程中經(jīng)常發(fā)生循環(huán)水泵PLC控制柜失電的情況。經(jīng)過(guò)仔細(xì)查找發(fā)現(xiàn)是PLC輸入信號(hào)的公共端為地線。一旦就地電纜或接點(diǎn)發(fā)生接地現(xiàn)象，保險(xiǎn)熔斷，造成整個(gè)PLC柜失電。后來(lái)將I／O柜輸入回路電源的火、地線反接，避免了燒保險(xiǎn)的現(xiàn)象。
(4)旁路系統(tǒng)保護(hù)投入問(wèn)題。根據(jù)多個(gè)電廠旁路系統(tǒng)過(guò)行經(jīng)驗(yàn)，由于管道及支吊架系統(tǒng)設(shè)計(jì)以及疏水、暖通管道設(shè)計(jì)或操作不當(dāng)?shù)仍?，曾多次發(fā)生當(dāng)旁路快開(kāi)時(shí)管道強(qiáng)烈振動(dòng)乃至損壞事故。故許多電廠旁路快開(kāi)聯(lián)鎖處于切除狀態(tài)。例如，石嘴山發(fā)電廠1號(hào)機(jī)組旁路系統(tǒng)在試運(yùn)過(guò)程中，由于高旁快開(kāi)導(dǎo)致鍋爐汽包產(chǎn)生“虛假”高水位而引發(fā)MFT。
(5)火檢問(wèn)題?；鹧鏅z測(cè)器的好壞，是火焰保護(hù)能否投入的關(guān)鍵。目前使用的火焰檢測(cè)器都存在一些問(wèn)題，主要是火焰檢測(cè)器“偷看”或“漏看”現(xiàn)象嚴(yán)重及隨燃燒工況的變化火焰檢測(cè)器輸出信號(hào)不穩(wěn)定，導(dǎo)致鍋爐部分主保護(hù)無(wú)法正常投入。要解決此問(wèn)題，在調(diào)試過(guò)程中就要對(duì)火焰檢測(cè)器不斷進(jìn)行調(diào)整，以求達(dá)到的效果。對(duì)油火焰檢測(cè)器寧可“漏看”也不允許“偷看”，即提高油火焰檢測(cè)器的穩(wěn)定性適當(dāng)降低靈敏度，以免造成燃油未著而噴入爐膛。對(duì)煤火焰檢測(cè)器寧可“偷看”也不允許“漏看”，即適當(dāng)提高煤火焰檢測(cè)器的靈敏度，因?yàn)橥斗蹠r(shí)爐溫一般已經(jīng)較高，煤粉幾乎都能燃著。另外，煤火焰檢測(cè)器的“偷看”顯示邏輯可以稍做修改：對(duì)應(yīng)給煤機(jī)運(yùn)行信號(hào)和煤火焰檢測(cè)器探頭檢測(cè)到有火信號(hào)“與”后，才在CRT上顯地該煤火焰檢測(cè)器檢測(cè)有火，否則顯示無(wú)火。從控制邏輯上解決上顯示方面的“偷看”現(xiàn)象，從某種程度上避免了運(yùn)行人員的誤判斷。以上方法在寶雞第二發(fā)電廠、華能福州電廠、徐州彭城電廠等都得到了較好的應(yīng)用。
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